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世界第一簡單數位電路

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作者
出版者 齣版社:世茂 訂閱齣版社新書快訊 新功能介紹
翻譯者 譯者: 衛宮紘
出版日期 齣版日期:2015/05/05
語言 語言:繁體中文



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發表於2024-11-01

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圖書描述

理工科秘笈!
數學不好也能學會的
數位電路入門書!
成為電晶體、晶圓廠程師!

  電機、電工、電信、資工、資科係……理工科必學!
  工程師必修科目!

  數位産品哪裏來?
  好想設計劃時代的數位産品!
  誰來教教我?!

  掌握基本概念,
  橫掃頂尖科技大學、技職學校
  與名校理工科係,
  成為專業電機與資訊工程、數位産品研發人纔!

  教授教不會的數位電路,交給本書!
  擺脫艱澀布林代數與數學式,
  從基礎的電路設計齣發,
  掌握原理,搞定高階設計!

  什麼是數位電路,原理是什麼?如何運作?
  數位電路為何能取代類比電路?
  如何設計「組閤電路」?
  什麼是電路的「化簡」?
  數位電路設計的最新設計方法是什麼?

  從簡單的電子骰子機器齣發,熟悉數位電路原理,
  總有一天,你也能創造自己的數位産品!
  理工科學生一看到數位電路教科書就想睡嗎?
  想考電機相關科係,卻讀不懂數位電路專書嗎?
  生活在數位化的時代,你應該學習數位電路!

  高階的數位電路設計牽涉各領域的知識,包含邏輯學、代數……本書帶你跳脫這些僵化框架,以圖解說明,輕鬆掌握原理,不擅長數學的人也能學會數位電路!

  數位産品如何製成、運作?類比電路與數位電路有何不同?數位電路的設計有哪些方法與規則?想考理工科係、想親手設計電路、搞不定數學式而害怕數位電路的人,快翻開本書,打好基礎,成為數位專傢!

著者信息

作者簡介

天野英晴


  1986年慶應義塾大學工學部電氣工學專業修畢

現任:
  慶應義塾大學理工學部情報工學科教授
  工學博士

主要著作:
  《邊做邊學電腦架構》閤著(培風館)
  《可重組係統》閤著(歐姆社)
  《誰都能瞭解的數位電路》(歐姆社)
  《適閤數位設計人的電子電路》(日冕社)

審訂者簡介

闕誌達


現職:
  國立颱灣大學電機係 教授

學曆:
  國立颱灣大學電機係學士
  美國加州理工學院電機係碩士、博士

經曆:
  國立颱灣大學電機係副教授
  國立颱灣大學電子研究所所長
  颱灣積體電路設計學會理事長
  國傢實驗研究院晶片係統設計中心主任

專業資格:
  國際電機電子工程師學會 (IEEE) Fellow

譯者簡介

衛宮紘


  清華大學原子科學院學士班在讀中,平常喜愛瀋浸在文字堆裏打滾,對日本文化極感興趣,聽譯過一些影集字幕翻譯,也常和筆友做文章翻譯交流。

  譯作《男人懂瞭這些更成功》。
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圖書目錄

前言

第1章
Column  數位IC   21
Column  FPGA    22
第1章名詞解釋 24

第2章   25
1 數位與類比 26
‧從類比電路到數位電路  26
‧類比和數位的概念  28
2 數位電路遠勝類比電路的原因 33
‧邏輯電路是什麼?   33
‧「邏輯閘」的基本原理  35
‧數位電路以數量決勝負!   37
‧數位電路為什麼具有優勢?   39
‧數位電路的設計很簡單  44
布林代數是什麼?   49
第2章  名詞解釋  52
Column 布林代數是什麼?

第3章  53
1 真值錶與MIL符號 54
‧多數決的數位電路  54
‧用L和H做真值錶  58
‧MIL符號是什麼?  64
‧激活L和激活H   68
‧第摩根定律  72
‧用MIL符號統整基本邏輯閘  75
2 製作多數決電路 78
‧對應真值錶的電路(加法標準式的設計步驟) 79
Column  CMOS是什麼? 85
Column  MOS-FET的運作原理  88
第3章 名詞解釋  91

第4章  93
1 使用卡諾圖 94
‧不必要的設計  94
‧卡諾圖的讀法  98
‧圈選1的群組  102
‧圈選的注意事項  106
‧加入中華料理呢?如果人數增加呢? 108
2 Don’t Care 111
‧如何判斷大月? 111
‧十進數與二進數  114
‧判斷大月的電路設計  118
‧Don’t care   120
3 多個輸齣端 124
‧輸齣端共通化  125
‧電子骰子顯示器的電路設計  129
Column  加法電路與減法電路  137
第4章  名詞解釋  143

第5章  145
1 順序電路是什麼? 146
‧順序電路是會記憶的電路  148
2 D正反器 153
‧正反器像蹺蹺闆  153
‧D正反器與計時器  155
‧暫存器是什麼?  167
3 電子骰子 ‧171
‧電子骰子是一種順序電路  171
‧(1)首先,畫齣狀態變遷圖  174
‧(2)將狀態轉換成二進數  177
‧(3)設計對應的組閤電路  181
Column  正反器的結構  187
Column  各種正反器  190
第5章    名詞解釋  193

最後  用硬體描述語言,設計數位電路

索引

圖書序言

數位IC
 
IC(Integrated Circuit)是積體電路,亦即搭載許多電晶體的半導體。
 
本章介紹的IC位於黑色封裝(package)內部,稱為晶片。一般來說,IC多指安裝在數位電路裏麵的數位IC,內部搭載許多電晶體。搭載超過數萬個電晶體的IC,又稱為LSI(Large Scale Integrated Circuit,大規模積體電路)。最近的LSI,晶片四周有非常細的接腳,置於封裝組件中,再牢牢裝於印刷電路闆上。拆解手機等新型資訊科技産品,可看到LSI和其他組件一起搭載在小型的印刷電路闆上。而且,令人驚訝的是,電路闆上的晶片數量並不多,因為最近的LSI整閤度※提高,使産品的功能隻依靠少數LSI晶片。
 
五藻拆解的電子骰子所使用的數位IC,是隻有數十個電晶體的小規模IC,組裝在兩側擁有多隻接腳的封裝(DIP:Dual Inline Package,雙插封裝)中。1970 年代到1980 年代,DIP可以在日本鞦葉原等地方買到,將DIP插入萬用電路闆(洞洞闆),再焊接配綫,製成數位電路,即是古老而優良的電子工程。現在除瞭教學,這種IC已經沒有人在使用瞭,取而代之的是設計者能夠自由改變內部功能的IC──PLD(Programmable Logic Device,可程式邏輯元件)。
 
PLD的同伴FPGA(Field Programmable Gate Array,場規劃邏輯閘陣列)搭載瞭大規模且高速的數位電路,不但價格便宜且設計簡單。FPGA的測試用電路闆很容易買,晶片與晶片之間不需要焊接。現今,從事電子工程的相關人士都開始使用FPGA,可輕鬆製作功能強大的電子産品。另外,FPGA的數位電路直接封裝在晶片中,所以不管五藻怎麼拆解,也看不到裏麵的結構。本書的一開始,我們會先沉浸在古老而優良的電子工程世界,學習數位電路。不論是運用小型積體電路,還是運用最新型FPGA的電子工程,都通用本書介紹的數位電路原理。掌握此原理,即可運用最新技術的CAD(Computer Aided Design)電腦輔助設計軟體和FPGA,製作自己喜歡的電路。
 
※整閤度,指單一晶片所容納的元件數量。

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